CN115725124A

CN115725124A - 高强汽车钢板专用胶辊的胶料

Info

Publication number: CN115725124A
Application number: CN202110979491.9A
Authority: CN
Inventors: 焦建
Original assignee: SUZHOU BAOSU MINING AND METALLURGY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SUZHOU BAOSU MINING AND METALLURGY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2023-03-03

Abstract

本申请公开一种高强汽车钢板专用胶辊的胶料，胶料包含甲基乙烯基硅橡胶、溶聚丁苯橡胶、白炭黑、半补强炉黑以及硅烷偶联剂、硬脂酸、硫化剂、氧化锌、防老剂、促进剂和加工油，按照质量份数，胶料组成包括：30‑50份甲基乙烯基硅橡胶、90‑120份溶聚丁苯橡胶、10‑40份白炭黑、10‑40份半补强炉黑、4‑8份硅烷偶联剂、1‑3份硬脂酸、2‑5份硫化剂、4‑8份氧化锌、1‑5份防老剂、3.5‑5份促进剂、1‑3份加工油。本申请采用溶聚丁苯橡胶为主胶，与甲基乙烯基硅橡胶配合，使胶料具有良好的耐老化性、耐磨性和撕裂强度，配合适当的防护体系，产品具有良好的使用寿命；此胶料制成的胶辊尤其适用于强度为1180MPa汽车用钢板，较强的耐磨性和强度能够应对高强度的汽车用钢板边部的毛刺。

Description

高强汽车钢板专用胶辊的胶料

技术领域

本申请涉及橡胶生产技术领域，尤其是涉及一种高强汽车钢板专用胶辊的胶料。

背景技术

胶辊是以金属或其他材料为芯，外覆橡胶经硫化而制成的辊状制品，一般由外层胶、硬质胶层、金属芯、辊颈和通气孔组成，其加工包括辊芯喷砂、黏合处理、贴胶成型、包布、铁丝缠绕、硫化罐硫化及表面加工等工序。胶辊的运用非常广泛，应用于造纸、印染、印刷、粮食加工、冶金、塑料加工等各行各业。

一般汽车用钢板的强度为1120MPa，现在提升至1180MPa，因为带钢强度提升，带钢边部毛刺对胶辊的伤害更加大，故需要撕裂强度更大，耐磨性更好的专用胶辊来应对带钢强度的提升，延长胶辊的使用寿命。

发明内容

本申请的目的是解决现有技术中胶辊强度低、耐磨性差的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种高强汽车钢板专用胶辊的胶料，所述胶料包含甲基乙烯基硅橡胶、溶聚丁苯橡胶、白炭黑、半补强炉黑以及硅烷偶联剂、硬脂酸、硫化剂、氧化锌、防老剂、促进剂和加工油，按照质量份数，所述胶料组成包括：30-50份甲基乙烯基硅橡胶、90-120份溶聚丁苯橡胶、10-40份白炭黑、10-40份半补强炉黑、4-8份硅烷偶联剂、1-3份硬脂酸、2-5份硫化剂、4-8份氧化锌、1-5份防老剂、3.5-5份促进剂、1-3份加工油。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的促进剂包括：促进剂DTDM和促进剂TMTD，所述的硫化剂为硫化剂DBPMH，所述的防老剂为防老剂4010NA。

在上述技术方案中，进一步优选的，按质量份数，所述胶料组成包括：30份甲基乙烯基硅橡胶、95份溶聚丁苯橡胶、15份白炭黑、10份半补强炉黑、4份硅烷偶联剂、2份硬脂酸、2份硫化剂DBPMH、4份氧化锌、1份防老剂4010NA、1.5份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、1份加工油。

在上述技术方案中，进一步优选的，按质量份数，所述胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、120份溶聚丁苯橡胶、30份白炭黑、30份半补强炉黑、6份硅烷偶联剂、1份硬脂酸、4份硫化剂DBPMH、6份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2份促进剂TMTD、3份加工油。

在上述技术方案中，进一步优选的，按质量份数，所述胶料组成包括：35份甲基乙烯基硅橡胶、100份溶聚丁苯橡胶、20份白炭黑、10份半补强炉黑、5份硅烷偶联剂、2份硬脂酸、3份硫化剂DBPMH、5份氧化锌、2份防老剂4010NA、1份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、2份加工油。

在上述技术方案中，进一步优选的，按质量份数，所述胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、110份溶聚丁苯橡胶、25份白炭黑、15份半补强炉黑、7份硅烷偶联剂、3份硬脂酸、3份硫化剂DBPMH、4份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、3份加工油。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的胶料用于所述的胶辊的两侧边部。

本申请与现有技术相比获得如下有益效果：

本申请采用溶聚丁苯橡胶为主胶，耐磨性能优良，与甲基乙烯基硅橡胶配合使用，使胶料具有良好的耐老化性，并进一步提升耐磨性和撕裂强度，配合适当的防护体系，能够赋予产品良好的使用寿命；本申请的胶料制成的胶辊尤其适用于强度为1180MPa汽车用钢板，较强的耐磨性和强度能够应对高强度的汽车用钢板边部的毛刺。

具体实施方式

为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。

本申请提供的一种高强汽车钢板专用胶辊的胶料，胶料具有包含多种橡胶的橡胶基体、包含多种含碳颗粒的填料和若干增强所述胶料的性能的添加剂；含碳颗粒的表面活性大，橡胶具有活跃的大分子链，大分子链与含碳颗粒相互作用形成稳定的三维网状结构，含碳颗粒与橡胶之间的物理交联点增多，大分子链的运动受到限制并且在光热条件下不易裂解，从而提高橡胶制品的整体性能并能延长胶料的使用寿命。

橡胶基体包括：甲基乙烯基硅橡胶和溶聚丁苯橡胶；将甲基乙烯基硅橡胶与溶聚丁苯橡胶共混，能发挥甲基乙烯基硅橡胶耐老化、抗压缩变形的优势，并融合溶聚丁苯橡胶良好的耐磨性能，解决甲基乙烯基硅橡胶粘合强度低、力学强度低等问题。填料包括：白炭黑和半补强炉黑；添加剂包括：硅烷偶联剂、硬脂酸、硫化剂、氧化锌、防老剂、促进剂和加工油。防老剂可以增加胶料的稳定性，增强胶料防热老化性能；氧化锌用于提高橡胶交联密度，确保各项物理机械性能的提升；硫化剂可以使线型的分子（如未硫化的橡胶分子）之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性；促进剂加入胶料中能促使硫化剂活化，从而加快硫化剂与橡胶分子的交联反应，达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果。

在本申请中，按质量份数，胶料组成包括：30-50份甲基乙烯基硅橡胶、90-120份溶聚丁苯橡胶、10-40份白炭黑、10-40份半补强炉黑、4-8份硅烷偶联剂、1-3份硬脂酸、2-5份硫化剂、4-8份氧化锌、1-5份防老剂、3.5-5份促进剂、1-3份加工油。

其中，促进剂包括：促进剂DTDM和促进剂TMTD，促进剂DTDM和促进剂TMTD混合并用，可以加快硫化剂与橡胶分子的交联反应,达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果。硫化剂为硫化剂DBPMH，防老剂为防老剂4010NA。

本申请胶料的制备方法包括：

步骤一：启动开炼机，调节挡板以及辊间距到合适位置，加入甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑和加工油，混匀后制成母胶停放备用；

步骤二：溶聚丁苯橡胶加入开炼机塑炼，塑炼完成后停放备用；

步骤三：启动密炼机，设定加热温度为150℃和转速为60r/min，待密炼机内温度达到120℃时，加入母胶和塑炼后的溶聚丁苯橡胶，待密炼机转矩稳定后分多次加入硬脂酸、半补强炉黑和硅烷偶联剂，待密炼机扭矩稳定后加入硫化剂、氧化锌、促进剂和防老剂，调节转速为60r/min，当温度稳定在150℃时约５分钟后，停止密炼，出胶。

下面通过实施例和比较例对本申请进一步说明，表一为实施例1-4的胶料的成分配比；表二为实施例1-4所制成的胶料的性能参数；表三为实施例2与对比例所制成的胶料的性能参数。

实施例1

如表一所示，在本实施例中，按质量份数，胶料组成包括：30份甲基乙烯基硅橡胶、95份溶聚丁苯橡胶、15份白炭黑、10份半补强炉黑、4份硅烷偶联剂、2份硬脂酸、2份硫化剂DBPMH、4份氧化锌、1份防老剂4010NA、1.5份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、1份加工油。

实施例2

如表一所示，在本实施例中，按质量份数，胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、120份溶聚丁苯橡胶、30份白炭黑、30份半补强炉黑、6份硅烷偶联剂、1份硬脂酸、4份硫化剂DBPMH、6份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2份促进剂TMTD、3份加工油。

实施例3

如表一所示，在本实施例中，按质量份数，胶料组成包括：35份甲基乙烯基硅橡胶、100份溶聚丁苯橡胶、20份白炭黑、10份半补强炉黑、5份硅烷偶联剂、2份硬脂酸、3份硫化剂DBPMH、5份氧化锌、2份防老剂4010NA、1份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、2份加工油。

实施例4

如表一所示，在本实施例中，按质量份数，胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、110份溶聚丁苯橡胶、25份白炭黑、15份半补强炉黑、7份硅烷偶联剂、3份硬脂酸、3份硫化剂DBPMH、4份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、3份加工油。

表一

硫化胶的拉伸撕裂性能使用CMT4104型万能拉力实验机测试。拉伸性能测试按照国标GB/T528-2009进行制样和测试，撕裂性能测试按照国标GB/T529-2009进行制样和测试。硫化胶硬度测试使用XY-1型邵氏A型硬度计测试，具体实验操作按照国标GB/T531-2009进行。硫化胶的耐磨性使用MZ-4061型阿克隆磨耗机按照国标GB/T1689-1998测试，磨耗量单位为cm^３／1.61km。

表二

如表二所示，对比实施例1-4，本申请的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，随着溶聚丁苯橡胶和填料配比含量的增加，胶料的硬度、强度和耐磨性能逐渐提高，断裂伸长率逐渐减小，本申请的胶料具有良好的耐磨性、高强度和稳定性，综合性能优异，能够满足强度为1180MPa汽车用钢板的专用胶辊的使用要求,本申请的胶料更适用于高强汽车钢板专用胶辊的两侧边部，胶辊的中间段采用弹性更好的橡胶材料。

为进一步测试本申请对胶料物理性能的影响，申请人还做了以下对比实验。

申请人按照实施例2的配比提供一份实验样品与对比例进行物理性能比较，按质量份数，胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、120份溶聚丁苯橡胶、30份白炭黑、30份半补强炉黑、6份硅烷偶联剂、1份硬脂酸、4份硫化剂DBPMH、6份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2份促进剂TMTD、3份加工油。

对比例

在对比例的胶料中，橡胶基体采用丁腈橡胶和羧基丁腈橡胶混合，填料采用炭黑和半补强炉黑，按质量份数，组成成分如下：80份丁腈橡胶、20份羧基丁腈橡胶、5份氧化锌、1份硬脂酸、30份炭黑、50份半补强炉黑、1份软化剂、1份防老剂RD、1份防老剂BLE、1份防老剂MB、2份促进剂DTDM、2份促进剂TMTD、3份加工油。

对比例的物理性能测试方式与实施例1-4一致，在此不做赘述。

表三

如表三所示，与现有的汽车钢板专用胶辊相比，采用溶聚丁苯橡胶与甲基乙烯基硅橡胶配合使用的胶料的Akron磨耗值较低，且撕裂强度和拉伸强度较高，由于Akron磨耗值越低，耐磨性能越好，所以实施例2的耐磨性能远远高于对比例，且胶料的强度也得到提高。

以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，本申请要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims

1.一种高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，所述胶料包含甲基乙烯基硅橡胶、溶聚丁苯橡胶、白炭黑、半补强炉黑以及硅烷偶联剂、硬脂酸、硫化剂、氧化锌、防老剂、促进剂和加工油，按照质量份数，所述胶料组成包括：30-50份甲基乙烯基硅橡胶、90-120份溶聚丁苯橡胶、10-40份白炭黑、10-40份半补强炉黑、4-8份硅烷偶联剂、1-3份硬脂酸、2-5份硫化剂、4-8份氧化锌、1-5份防老剂、3.5-5份促进剂、1-3份加工油。

2.根据权利要求1所述的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，所述的促进剂包括：促进剂DTDM和促进剂TMTD，所述的硫化剂为硫化剂DBPMH，所述的防老剂为防老剂4010NA。

3.根据权利要求2所述的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，按质量份数，所述胶料组成包括：30份甲基乙烯基硅橡胶、95份溶聚丁苯橡胶、15份白炭黑、10份半补强炉黑、4份硅烷偶联剂、2份硬脂酸、2份硫化剂DBPMH、4份氧化锌、1份防老剂4010NA、1.5份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、1份加工油。

4.根据权利要求2所述的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，按质量份数，所述胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、120份溶聚丁苯橡胶、30份白炭黑、30份半补强炉黑、6份硅烷偶联剂、1份硬脂酸、4份硫化剂DBPMH、6份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2份促进剂TMTD、3份加工油。

5.根据权利要求2所述的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，按质量份数，所述胶料组成包括：35份甲基乙烯基硅橡胶、100份溶聚丁苯橡胶、20份白炭黑、10份半补强炉黑、5份硅烷偶联剂、2份硬脂酸、3份硫化剂DBPMH、5份氧化锌、2份防老剂4010NA、1份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、2份加工油。

6.根据权利要求2所述的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，按质量份数，所述胶料组成包括：45份甲基乙烯基硅橡胶、110份溶聚丁苯橡胶、25份白炭黑、15份半补强炉黑、7份硅烷偶联剂、3份硬脂酸、3份硫化剂DBPMH、4份氧化锌、3份防老剂4010NA、2份促进剂DTDM、2.5份促进剂TMTD、3份加工油。

7.根据权利要求1所述的高强汽车钢板专用胶辊的胶料，其特征在于，所述的胶料用于所述的胶辊的两侧边部。